“Tomografia sismica locale nella zona di raccordo

tra le Alpi Sud-Orientali e le Dinaridi Esterne

utilizzando i dati sismici della rete transfrontaliera CE3RN”

Sessione 1.2: Geodinamica, Processi di tettonica attiva: osservazioni e modelli interpretativi

Autori:

Colavitti, L. (1), Tiberi, L. (1), Böhm, G. (2), Costa, G. (1), Gallo, A. (1)

(1) Università degli Studi di Trieste, Dipartimento di Matematica e Geoscienze, Gruppo SeisRaM, Trieste, Italia

(2) OGS, Istituto nazionale di Oceanografia e Geofisica Sperimentale, Sezione di Geofisica, Trieste, Italia

34° Convegno GNGTS - Gruppo Nazionale Geofisica della Terra Solida

Trieste, 17 Novembre 2015

AO: Alpi Orientali

AM: Alpi Meridionali

DE: Dinaridi Esterne

DI: Dinaridi Interne

BP: Bacino Pannonico

AA: Avampaese Adriatico

da Placer, 1999 (modificato)

1. Inquadramento geologico-strutturaleSuddivisione in unità geologiche e modello strutturale 3-D

Subduzione EU-AD da Doglioni e Carminati, 2008

Sequenza del Friuli 1976-1977

1. Inquadramento geologico-strutturaleDistribuzione della sismicità

da Cheloni et al., 2014 (modificato)

Eventi di Bovec 1998 e 2004

Idrija 1511

2. DatasetRete CE3RN (Central Eastern European Earthquake and Research Network):

eventi e stazioni utilizzati nell’area in esame

1960 forme d’onda:

• 1350 fasi P

• 610 fasi S

Database utilizzato:

2004-2013,

180 eventi

3. MetodoProcedura iterativa localizzazione-tomografia

Fasi P ed S

Modello

iniziale di

velocità

Localizzazione

delle sorgenti

NLLOC

Tomografia dei

tempi d’arrivo

Cat3D

Nuovo modello

di velocità 3-D

RMS maggiore

dell’iterazione

precedente?

NO

SI

FINE

SIRT

Simultaneous

Inversion

Recursive

Technique

(Gilbert, 1972)

NLLoc

Non

Linear

Location

(Lomax et al., 2009)

4. ProcessingModello di velocità iniziale

e modifiche apportate

da Costa et al., 1992 (modificato)

Velocità delle onde P (km/s)

modifiche da Slejko et al., 1987

10*10 km

Risoluzione orizzontale

cella iniziale

3*3 km

Risoluzione orizzontale

cella ‘sfalsata’

Risoluzione maggiore

conservando

un’alta attendibilità

4. ProcessingUtilizzo delle griglie sfalsate

da Böhm et al., 1999

5. Attendibilità del modelloDensità dei raggi

Bassa densità dei raggi

ALTA ATTENDIBILITA’

Alta densità di raggi

BASSA ATTENDIBILITA’

5. Attendibilità del modelloMappa dello spazio nullo

Alto spazio nullo:

• Zona della pianura

• Limiti del modello

Basso spazio nullo:

• Area centrale

• Strati superficiali

5. Attendibilità del modelloTest a scacchiera

Modello a scacchiera da riprodurre

Modello invertito

Matrice delle differenze

Piano X-Y

Piano X-Z

Parte centrale del modello Bordi del modello

Evento all’ultima iterazione Andamento della localizzazione nel corso delle iterazioni

5. Attendibilità del modelloAndamento della localizzazione nel corso delle iterazioni

6. Risultati e discussioni

Sezioni orizzontali a varie profondità

Amato et al., 1990

Bressan et al., 1992

Chiarabba e Amato, 1994

Gentile et al., 2000

Brückl et al., 2007

Bressan et al., 2012

6. Risultati e discussioniSezioni tomografiche

6. Risultati e discussioniSezione A-B

6. Risultati e discussioniSezione C-D: Val Fella-Monte-Bernadia-Codroipo

da Ponton, 2010

PZ-Basamento metamorfico del Paleozoico

TR-Dolomie del Triassico

G-Calcari del Giurassico

C-Calcari del Cretacico

F-Flysch

M-Molassa

Q-Quaternario

6. Risultati e discussioniSezione E-F: Dogna-Forni di Sopra

da Ponton, 2010

Linea But-Chiarsò

6. Risultati e discussioniSezione G-H: Valle di Musi-Monte Cornaget

da Ponton, 2010

6. Risultati e discussioniSezione I-L: Valle di Bate (SLO)-Zell (AUT)

I-L

I L

• L’applicazione del metodo di tomografia sismica locale attraverso la

procedura di inversione congiunta di localizzazione ed inversione dei

tempi d’arrivo, ha fornito un modello tridimensionale di velocità (Vp e

Vs) attendibile. La bontà del modello ottenuto è stata confermata anche

dalla bassa variabilità delle localizzazioni nel corso delle iterazioni

tomografiche.

• In generale, i risultati hanno messo in evidenza valori di velocità delle

onde P attorno a 7 km/s già riscontrati in altri studi tomografici di

letteratura (in particolare Amato et al., 1990; Chiarabba et al., 1994;

Bressan et al., 2012) e che sembrano essere ricollegabili ad una delle zone

sismogenetiche più attive nel Friuli Centrale.

• Dal modello ottenuto, il maggiore ispessimento delle radici crostali nelle

Dinaridi Esterne è confermato da più alti valori di velocità rispetto alle

Alpi Sud-Orientali, come dimostrato dall’interpretazione di recenti

indagini geofisiche (Brückl et al., 2007).

7. Conclusioni (1)Valutazioni generali sul modello 3-D

Il confronto tra il modello ottenuto e le sezioni geologiche tratte da un lavoro

di Ponton (2010), ha messo in luce:

• L’identificazione del basamento attorno ai 10 km di profondità della

sezione Val Fella-Monte Bernadia.

• Per la sezione Dogna-Forni di Sopra, il riconoscimento del basamento a

partire dai 10 km di profondità e l’ interposizione dello stesso a profondità

più superficiali, rispetto ad una zona circostante verosimilmente più lenta.

• Per la sezione Valle di Musi-Monte Cornaget, i valori di Vp nei primi 10

km hanno evidenziato velocità maggiori per le dolomie triassiche rispetto

ai calcari del Giurassico e del Cretacico.

7. Conclusioni (2)Discussione con le sezioni geologiche esistenti

La sezione Bate (SLO) – Zell (AUT), perpendicolare al sistema di faglie

trascorrenti di Idrija, ha messo in evidenza alcune zone con valori di velocità

attorno a 7 km/s corrispondenti ai rigetti delle principali dislocazioni dell’area.

Grazie per l’attenzione

Bibliografia• Amato A., De Franco R. e Malagnini L.; 1990: Local souce tomography: application to italian areas. Terra Nova, 2, 596-

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images and gravity data: an application to the Friuli area (north-eastern Italy). Bollettino di Geofisica Teorica ed

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DOI:10.1029/2006JB004687.

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